ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующими называют излучения, которые при взаимодействии с веществом вызывают его ионизацию. Явление радиоактивности было открыто в 1896 г. французским ученым Анри Беккерелем. В настоящее время оно широко используется в науке, технике, медицине, промышленности.

Виды ионизирующих излучений Корпускулярное (поток частиц): α- и β-излучения, нейтронное излучение Волновое (электромагнитное): γ-излучение, рентгеновское излучение

α-излучение – поток ядер атомов гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде ядер. –Высокая ионизирующая способность и малая проникающая способность. –Пробег α-частиц в воздухе - 8 – 9 см, а в живой ткани – несколько десятков мкм. β-излучение – поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде ядер. –Проникающая способность β-частиц выше, а ионизирующая способность ниже. –Пробег β-частиц в воздухе - 18 м, в живой ткани - 2,5 см. Нейтронное излучение – поток ядерных частиц, не имеющих заряда, которые вылетают из ядер атомов при некоторых ядерных реакциях. При взаимодействии с ядрами атомов возникает вторичное излучение, состоящее как из заряженных частиц, так и из γ-квантов. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, и она существенно выше, чем у α- и β-частиц. γ-излучение – ЭМ-излучение ( Гц), испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. γ-излучение обладает большой проникающей способностью, может создавать вторичное излучение. Рентгеновское излучение – ЭМ-излучение ( Гц). Высокая проникающая способность.

Характеристики ИИ Период полураспада – время, за которое распадается половина ядер радиоактивного (РА) вещества. Активность А – число самопроизвольных ядерных превращений dΝ за малый промежуток времени dt: А = dΝ/dt. Беккерель: 1 Бк = 1 превращение в секунду Несистемная единица - Кюри (1 Ки=3, Бк) Доза излучения – количество энергии ИИ, переданное излучением веществу и поглощенное им.

Экспозиционная доза Х служит для количественной характеристики рентгеновского и γ-излучения. Это отношение полного электрического заряда dQ ионов одного знака, возникающих в малом объёме воздуха, к массе воздуха dm в этом объёме: Х = dQ/dm. Кулон на килограмм (Кл/кг). Несистемная ед. - рентген: 1 Р =2,58·10 4 Кл/кг. Поглощенная доза излучения D – количество энергии ИИ, поглощенное единицей массы облучаемого тела: D = dE/dm. Грей: 1 Гр = 1 Дж/кг. Несистемная единица - рад: 1 рад = 0,01 Гр.

Эквивалентная доза Н служит для оценки радиационной опасности облучения от разных видов излучения R. Это произведение поглощенной дозы в органе (ткани) Т на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения W R : H T,,R = W R ·D. Дж/кг = Зиверт (Зв). Несистемной единицей служит бэр (биологический эквивалент рада); 1 Зв = 100 бэр. W R для фотонов, электронов = 1, для α-частиц = 20. Эффективная доза E – отражает суммарный эффект облучения для организма, т.к. органы тела обладают разной радиочувствительностью. Это сумма произведений эквивалентной дозы в органе (ткани) за время t на соответствующий взвешивающий коэффициент для органа (ткани) Wт: E = Σ H t,T Wт. Wт для костного мозга, легких = 0,12, кожи – 0,01. Зиверт.

Биологическое действие ионизирующих излучений связано с процессами ионизации атомов и молекул живой материи –разрыв молекулярных связей, изменение химической структуры соединений, гибель клеток, –радиолиз воды (70 % массы тела) с образованием свободных радикалов и сильных окислителей. При этом нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ в организме.

Биологические реакции организма Два вида воздействия на организм: внешнее облучение и внутреннее 1. острые поражения: –острая лучевая болезнь (1 – 4,5 – 5,0 Зв), –хроническая лучевая болезнь, –лучевые ожоги. 2. отдаленные последствия: соматические эффекты (злокачественные опухоли, лейкемия, лучевая катаракта) генетические эффекты.

Нормирование ИИ Сан ПиН –09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ–99/2009) СП «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010) Категории облучаемых лиц: –персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б); –население, включая лиц из персонала, вне сферы их производственной деятельности.

Нормативы основные пределы доз (ПД); допустимые уровни многофакторного воздействия, являющиеся производными от основных пределов доз: –пределы годового поступления (ПГП), –допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), –среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.; контрольные уровни (дозы, активности, плотности потоков и др.), учитывающие достигнутый в организации уровень радиационной безопасности.

Основные пределы доз Нормируемые величины Пределы доз, м Зв/год Персонал (группа А)Население Эффективная доза 201 Эквивалентная доза: В хрусталике глаза В коже В кистях и стопах Основные ПД для персонала группы Б равны ¼ значений для персонала группы А

Защитные мероприятия увеличение расстояния между источниками и работающими (защита расстоянием); сокращение времени работы с источниками (защита временем); уменьшение мощности источника до минимальной величины (защита количеством); экранирование источника излучения (защита экранами): –α- слой воздуха, экран из стекла (несколько мм), –β- экраны из алюминия и оргстекла, –рентгеновское, γ- свинец, сталь, вольфрам –нейтронное – парафин, вода, графит, бериллий; дозиметрический контроль; СИЗ: спецодежда, спецобувь, средства защиты органов дыхания, изолирующие костюмы